[吉大成果]高效纤维素酶联合复合菌剂降解秸秆制肥在蔬菜种植中的应用

成果简介

基于前期对纤维素降解起关键性作用的过程内切酶Cel48F水解中心关键氨基酸的优化结果，定制具有高效水解活性的纤维素酶，与复合菌剂联合使用，高效降解秸秆同时发酵制肥，突破交通运输秸秆距离的瓶颈，便于在农村蔬菜种植大范围推广及应用。项目提供秸秆降解发酵工艺流程，提供秸秆降解效率，肥料酸含量，pH等标准。项目可试点推广秸秆制肥技术，应用在大棚蔬菜种植中，提高蔬菜质量及增产。项目建成后，秸秆的循环利用产生的有机质、矿物元素和抗病微生物，能够提供作物生长必需的养分，提高作物的抗病能力，减少化肥、有机肥和农药的使用量，有效缓解甚至消除土壤板结、盐渍化等问题，防止农业面源污染，有效改善生态环境。大棚每亩秸秆使用量达4000公斤，可降低成本30%，平均增产40%以上。减少秸秆资源的浪费和因秸秆焚烧造成的环境污染；避免秸秆任意堆放，美化农村环境；提高农产品的安全性，促进生态环保型农业的发展。

研究团队

生命科学学院单亚明教授团队研发。

成果成熟度

中试。

知识产权情况

一种复配纤维素酶提高其降解木质纤维素效率的方法（201110452764.0）

一种里氏木霉菌株及其制备方法（201410208676.X）

同步糖化发酵生产乳链菌肽和乳酸的方法及在饲料中的应用（20410229140.6）

成果应用领域及应用前景分析

在我国，每年可生产秸秆7亿多吨，秸秆数量大、种类多、分布广。秸秆一直是我国农村居民的主要燃料、饲料和有机肥料，也有少部分作为工业原料和食用菌基料。目前，随着农民生活水平的提高，能源结构的改善和各类替代原料的使用，加上利用秸秆成本高、经济性差、产业化程度低等原因,开始出现了地区性、季节性、结构性的秸秆过剩,特别是在粮食主产区和沿海经济发达地区，违规焚烧现象屡禁不止，这不仅浪费了资源、也污染了环境。近年来,在政府积极推动和支持下，秸秆综合利用取得了显著成果，在一定程度下减少了秸秆焚烧现象。但是,秸秆综合利用仍然存在利用率低、产业链短和产业布局不合理等问题。总之，做好秸秆的综合利用这项事业,不仅可直接增加农民的经济效益，还可以解决秸秆乱堆乱放和夏秋两季集中焚烧所产生的环境污染和由此造成的火灾、交通事故等社会问题,是建设社会主义新农村的一项重要内容，其生态效益和社会效益十分显著。

合作方式

合作开发。

图1.利用原生质体融合选育里氏木霉高产菌株

图2. 未发酵秸秆（A）与发酵后秸秆（B）比较

图3. 发酵秸秆制肥在白菜种植中的应用。（A）未发酵秸秆；（B）发酵秸秆制肥